钢结构毕业设计论文解析

毕业设计

建筑设计

1.前言

如今，钢结构建筑在人们的生活中被广泛应用；钢结构的高层建筑、大型厂房、大跨度桥梁、造型复杂的新式建筑物等如雨后春笋般的出现在世界各地，这足以表明钢结构的发展趋势和美好的未来。

钢结构建筑相比于混凝土结构在环保、节能、高效等方面具有明显优势，且具有材料强度高、重量轻、材质均匀、塑性韧性好、结构可靠性高、制作安装机械化程度高、抗震性能良好、工期短、工业化程度高、外形多样美观等优点，并符合可持续发展的要求。目前，国内大约每年有上千万平米的钢结构建筑竣工，国外也有大量钢结构制造商进入中国，市场竞争日趋激烈，为此通过该项设计，达到能够理论联系实际地将学到的专业理论做一次全面的应用目的。

毕业设计是这大学四年来对所学土木工程知识的一次系统的、全面的考察和总结，是大学重要的总结性教育。通过做毕业设计，使我对钢结构的学习和研究更为的深入，深化了我对土木工程专业知识的认知和理解。在做毕设的过程中通过查阅各种文献资料、规范案例，不仅拓展了我的知识面，也培养了我独立思考、查阅资料的能力。

2.设计概况

本工程为青岛市华原纺织厂职工宿舍楼，采用钢结构框架支撑体系，共5层，各层层高均为3.5m，采用造型时尚的四坡屋顶，建筑结构总高度为19.7（加屋顶），每层建筑面积约为619.92㎡，总建筑面积3099.6㎡，维护结构采用ALC板（150mm）；本建筑设计采用横向8跨，9根柱；纵向2跨，3根柱的柱网布置；室内外高差为0.45m，建筑主要功能为集体居住。

总平面图见图2-1。

图2-1 总平面布置图

3.设计条件

3.1 工程地质条件

（1）拟建场地地型平坦，自然地表标高36.0m 。

（2）地基基础方案分析：宜采用天然地基，全风化角砾岩、强风化角 砾岩或中风化角砾岩为地基持力层，建议采用-1.0m ～-3.0m 柱下独立基 础；其中全风化角砾岩，土层平均厚度 2.1m ，地基承载力特征值 kPa ak

f 220 ，可作为天然地基持力层。

（3）抗震设防烈度为6度，拟建场地土类型为中硬场地土，场地类别为 Ⅱ类。

3.2 气象条件

（1）降水。平均年降雨量777.4mm ，年最大降雨量1225.2mm ；雨量集中期： 7月中旬至8月中旬，月最大降雨量140.4mm ；基本雪压：0.6kN/㎡。

（2）主导风向：夏季为东南风，冬季为西北风；基本风压：0.6kN/㎡。

3.3 楼面基本荷载

荷载一组。恒载：5.0kN/㎡，活载：2.0kN/㎡。

荷载二组。恒载：5.5kN/㎡，活载：2.0kN/㎡。

3.4 其他技术条件

建筑等级：耐久等级、耐火等级均为Ⅱ级，采光等级为Ⅲ级。

4 设计方案

4.1.1柱网布置

本方案采用横向3排柱形式，共两跨且不对称；纵向9排柱，柱距分 两

种，即3.6m 和7.2m ，纵向柱网对称布置。该方案主要采用大柱距且3 排两跨的柱网，充分节约钢材以及发挥钢结构宜于应用到大跨度的优点； 并且结构形式简单，计算简图简单，受力分析简便，合理可行。（柱网布置 见图4-1-1）。

图4-1-1 结构柱网布置图 4.1.2 建筑结构形式分析选定

多层钢结构房屋的体系有纯框架体系、框架支撑—-支撑体系、框架剪力墙体系、

交错桁架体系。由于本工程位于6度抗震设防地区，结构只有六层，结构形式又比较规则，纵向长度较大，结构刚度要求不太高，可采用纯框架结构形式，框架双向布置。采用钢结构框架有以下优点：

①钢结构住宅比传统建筑能更好的满足建筑上大开间灵活分隔的要求，并可通过减少柱的截面面积和使用轻质墙板，提高面积使用率，户内有效使用面积提高约6％。

②节能效果好，墙体采用轻型节能标准化预制墙板代替粘土砖，保温性能好，节能50％。

③将钢结构体系房屋充分发挥钢结构的延性好、塑性变形能力强，具有优良的抗震抗风性能，大大提高了房屋的安全可靠性。尤其在遭遇地震、台风灾害的情况下，能够避免建筑物的倒塌性破坏。

④建筑总重轻，钢结构住宅体系自重轻，约为混凝土结构的一半，可以大大减少基础造价。

⑤施工速度快，工期比传统住宅体系至少缩短三分之一，因而可降低综合造价，综合造价降低5%。加快资金周转，大大提高投资效益。

⑥环保效果好。钢结构住宅施工时大大减少了砂、石、灰的用量，所用的材料主要是绿色，可回收或降解的材料，在建筑物拆除时，大部分材料可以再生或降解，不会造成很多垃圾。

⑦建筑风格灵活、丰实。大开间设计，空间可多方案分割，满足不同使用需求。

⑧符合住宅产业化和可持续发展的要求。钢结构适宜工厂大批量生产，工业化程度高，并且能将节能、防水、隔热、门窗等先进成品集合于一体，成套应用，将设计、生产、施工一体化，提高住宅产业的水平；钢材可以回收，建造和拆除时对环境污染较少。

鉴于框架结构的各种优点，本方案选用钢框架结构。

4.2 建筑布置

考虑到该项目为人员密集的员工宿舍，消防及疏散通道非常重要；

4.2.1消防疏散

关于建筑设计防火，有《建筑设计防火规范》 GB50016-2006，其中：

5.3 民用建筑的安全疏散

5.3.2 公共建筑内的每个防火区，一个防火区内的每个楼层，其安全出口的数量应经计算确定，且不应少于2个；

5.3.5 对于超过5层的其他公共建筑的疏散楼梯应采用室内封闭楼梯间或室外疏散楼梯；

5.3.11 居住建筑单元任一层建筑面积大于650㎡，或任一住户的户门至安全出口室外距离大于15m时，该建筑单元每层安全出口不应少于2个，且采用封闭楼梯间；

5.3.13 直接通向疏散走道的房间疏散门至最近安全出口的距离最大为40m；

5.3.14 安全出口、房间疏散门的净宽度不应小于0.9m，疏散走道和疏散楼梯的净宽度不应小于1.1m；不超过6层的单元式住宅，当疏散楼梯一边设置栏杆时，最小净宽不宜小于1m。

设计方案：根据以上要求，本方案选用纵向两侧对称布置两个双跑楼梯，使得离